由布鲁克海文国家实验室制作
2019年新型冠状病毒(2019-nCoV)展示的超微结构形态图像
信用:疾控中心 当新冠肺炎疫情号撞击时，美国各地的科学家
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美国能源部的国家实验室联合体求助于美国最强大的超级计算机和其他工具来发现可能治疗这种疾病的分子
发表在《化学信息和建模杂志》上的一项研究报告称，发现了一种具有很大潜力使病毒失效的分子
这种分子是通过高通量虚拟筛选来鉴定的，这是一种通过6个样本库的搜索
500万库存化合物，可迅速扩大用于药物生产
该团队使用基于计算机的分子对接研究来识别能够与病毒主要蛋白酶(Mpro)上的某些目标结合的分子，Mpro是一种病毒用来复制自身的酶
他们还进行了高通量的实验室筛选实验、结构研究和分子动力学模拟，以了解这些潜在的抑制剂和酶是如何相互作用的
目标是找到能够干扰酶功能的分子，阻止病毒复制
计算团队包括来自美国能源部布鲁克海文国家实验室计算科学倡议(CSI)的科学家，他们确定了72种具有抑制Mpro潜力的候选分子
其他小组进行了实验室实验，测试这些分子抑制病毒的能力
例如，使用x光晶体学的结构研究揭示了候选分子如何与病毒酶结合在一起
其他基于计算机的模拟提供了这些相互作用如何改变酶的细节
该论文描述了最有希望的候选物MCULE-5948770040如何与Mpro结合，并以抑制酶功能的方式改变其形状
未来的实验将探索这种分子是否能被开发成治疗新冠肺炎的新药
“来自布鲁克海文CSI的科学家在生成和分析大量数据方面发挥了重要作用，这些数据带来了科学洞察力，”该论文的相应作者之一Shantenu Jha说，他与布鲁克海文和罗格斯大学有着共同的任命
“CSI的人还建立了‘软件基础设施’来支持大规模计算，”他说
考虑到疫情的紧迫性，“这是一个非常高强度的项目，具有很高的‘边做边学’水平，”贾指出
CSI的Hubertus Van Dam，另一个研究的合著者，也同意这一观点，他说他的灵感来自于“对我来说，在一个大团队中用一套新方法解决一系列新问题
" 这篇论文的团队包括来自五个国家实验室和四所合作大学的科学家，所有这些都是由美国能源部科学办公室通过国家虚拟生物技术实验室(NVBL)支持的
NVBL是美国能源部国家实验室的联合体，专注于应对新冠肺炎，资金由冠状病毒关怀法案提供
布鲁克海文的CSI主任柯斯丁·克莱斯·范·达姆是布鲁克海文在NVBL医疗项目中的领导者
她说:“在对抗新冠肺炎的战斗中，我们武器库中的一个关键武器是治疗感染者的药物。”
“NVBL医学治疗项目发挥了美国能源部科学家的综合力量，以及发现新的COVID治疗的关键实验和计算设施
“这篇论文不仅描述了我们的一些成功，还提供了幕后的一瞥，让这些令人兴奋的发现成为可能所需的科学独创性
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